close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

;docx

код для вставкиСкачать
Разработка комплекта специализированных
микросхем и сенсоров для создания
современных магнитных датчиков положения и
полярности сигнала
Стахин В.Г., к.т.н.
1
ПРОБЛЕМА
Различные датчики положения и полярности сигнала являются
обязательным
компонентом
в
автоэлектронике,
промышленной
автоматике, робототехнике, продукции ВПК.
Сенсор и схема первичной обработки сигнала – ключевые элементы
датчиков. От их параметров во многом зависят конечные технические
характеристики изделий.
В настоящее время рынок сенсоров и специализированных микросхем
обработки
сигналов
по
сути
монополизирован
иностранными
(европейскими, в первую очередь) компаниями.
В связи с этим ЗАО «ЗНТЦ» ведет работы по созданию комплекта
микросхем и сенсоров для современных датчиков, в частности датчиков
положения и полярности сигналов. Микросхемы будут обладать
конкурентоспособными характеристиками.
Разработка микросхем ведется по КМОП технологиям 0.18-0.6мкм.
2
ЦЕЛЬ
Обеспечение возможности разработки современных
интеллектуальных датчиков с конкурентоспособными,
рыночными характеристиками на основе
отечественной электронной компонентной базы.
3
ПРОДУКТ:
К1382НХ045 - БИС преобразователя фазы синусно-косинусного сигнала в код
положения
Назначение – создание датчиков углового и линейного положения с
использованием внешних сенсорных элементов (магниторезисторов,
элементов Холла)
Области применения:
Автоэлектроника: датчик положения дроссельной заслонки и другие датчики положения.
Робототехника: датчики положения подвижных узлов.
Измерительные приборы: строительные измерители угла.
ЖКХ и умный дом: контроль положения заслонок в системах кондиционирования и отопления.
Распределение и транспортировка ресурсов: датчики положения в запирающей аппаратуре
трубопроводов.
Авионика и военная техника: датчики положения различных заслонок и клапанов.
Электроника: цифровые бесконтактные потенциометры на магнитном эффекте
Статус проекта:
Изготовлена экспериментальная версия кристаллов микросхемы.
Испытания показывают соответствие в целом заявленных характеристик микросхемы.
Разработан программатор и ПО для настройки микросхемы, отладочная плата.
Образцы распространяются потенциальным потребителям для анализа возможности применения.
4
ПРОДУКТ:
К1382НХ045 - БИС преобразователя фазы синусно-косинусного сигнала в код
положения
Структурная схема
CSn CLK DO DI CFG
К1382НХ045
Блок определения
превышения
уровня входного
сигнала
VDDR
Источник
тока
TCURR[3:0]
Цифровой модуль
AVDD
Интерфейс SPI/SSI
COSp
VREF
VDD
REFL
EN_PGA
MUX1
SINp
SINn
REFH
VSSR
Регистр
Синус
Блок
подстройки
смещения
Сигма-дельта АЦП
13 бит
PGA
GA[4:0]
OA[4:0]
MUX_A
Тактовый
генератор
Блок
коррекции
положения
ЦАП
13 бит
OUT
Регистр
Косинус
CLK
COSn
Блок
CORDIC
Блок накачки
EEPROM
EEPROM
32x16
Интерфейс OWI
VSS
CLK
VREF
Блок опорных
напряжений
CLK
Блок управления
POR
AVSS
5
ПРОДУКТ:
К1382НХ045 - БИС преобразователя фазы синусно-косинусного сигнала в код
положения
Передаточная характеристика
6
К1382НХ045 - БИС преобразователя фазы синусно-косинусного сигнала в код
положения
Сравнение с конкурентом
Характеристики
К1382НХ045 в.1 (в.2)
ZMD U2730 (KMA199)
Разрешение
12 (13) бит / 0.09 (0.044) град
13
Время преобразования
240 (16) мкс
320мкс
Аналоговый выход
Есть
Есть
Интерфейс SPI
Есть
Нет
Однопроводной интерфейс
Есть
Только для настройки
Подстройка нулевого положения
Есть
Есть
Подстройка крутизны преобразования
Есть
Есть
Подстройка ограничивающих пороговых уровней
Есть
Есть
K1382HX045
Пример применения –
датчик положения
дроссельной заслонки
автомобилей ВАЗ
ПРОДУКТ:
ENC_ASIC2 - БИС однокристального многооборотного магнитного
абсолютного энкодера положения
Назначение – создание быстродействующих компактных магнитных
энкодеров углового положения
Области применения:
Промышленные датчики: абсолютные энкодеры углового положения, однооборотные и
многооборотные.
Электропривод: датчик обратной связи в системах управления бесколлекторными
двигателями.
Автоэлектроника: датчики положения подвижных механизмов.
Робототехника: датчики положения подвижных узлов.
Авионика и военная техника: датчики положения подвижных узлов.
Электроника: компактные цифровые бесконтактные потенциометры на магнитном эффекте
Статус проекта:
Первые образцы будут изготовлены к концу 2014 года.
8
ПРОДУКТ:
ENC_ASIC2 - БИС однокристального многооборотного магнитного
абсолютного энкодера положения
9
ПРОДУКТ:
ENC_ASIC2 - БИС однокристального многооборотного магнитного
абсолютного энкодера положения
Пример применения
Датчик положения ротора в системах
управления бесколлекторными
электродвигателями вместо традиционно
используемой системы из 3-х датчиков Холла.
Это позволит:
1. Достичь существенно более точного
определения момента коммутации обмоток =>
высокой равномерности вращения;
2. Достичь высокой точности разгона,
позиционирования и торможения.
10
ENC_ASIC2 - БИС однокристального многооборотного магнитного
абсолютного энкодера положения
Сравнение с конкурентами
Характеристики
ENC_ASIC2
iC-MH, iC-Haus
AS5145, AMS
AM4096, RLS
Разрешение
12
12
12
12
Время преобразования
1мкс
0.12мкс
96мкс
0.7мкс
Счетчик оборотов
10 бит
Нет
Нет
Нет
Синусно-косинусный выход
Есть
Нет
Нет
Есть
Аналоговый выход
Есть
Нет
Нет
Есть
Интерфейс SPI
Есть
Есть
Есть
Нет
Интерфейс SSI
Есть
Есть
Есть
Есть
Инкрементальный выход
Есть
Есть
Есть
Есть
Выход UVW
Есть
Есть
Нет
Есть
Выход ШИМ
Есть
Нет
Есть
Есть
Выход Step+Dir
Есть
Нет
Нет
Нет
Подстройка нулевого
положения
Есть
Есть
Есть
Есть
Подстройка ограничивающих
пороговых значений
положения
Есть
Нет
Нет
Нет
ПРОДУКТ:
К1382НХ034 - ИС датчика скорости/фазы - полярности сигнала
Назначение – создание датчиков полярности/положения
Области применения:
Автоэлектроника: датчик скорости, датчик положения коленвала.
Робототехника: датчики положения отметчиков, датчики полярности на различных
физических принципах, бесконтактные концевые выключатели.
ЖКХ и умный дом: бесконтактные выключатели.
Авионика и военная техника: датчики положения отметчиков, датчики полярности на
различных физических принципах, бесконтактные выключатели.
Промышленность: бесконтактные выключатели.
Статус проекта:
Изготовлена экспериментальная версия кристаллов микросхемы.
Испытания показывают соответствие в целом заявленных характеристик
микросхемы.
Разработана отладочная плата.
Данная ИС не имеет прямого аналога
12
ПРОДУКТ:
К1382НХ034 - ИС датчика скорости/фазы - полярности сигнала
Пример применения - датчик
скорости и датчик положения
коленвала автомобилей ВАЗ
13
ПРОДУКТ:
Микросхема датчика тока – схема обработки сигнала с мостового
датчика с программируемой температурной коррекцией
Назначение – создание датчиков тока, давления, магнитного поля
Области применения:
Промышленные датчики: датчики давления.
Электропривод: датчики тока в силовых цепях.
Автоэлектроника: датчики тока в силовых цепях.
Робототехника: датчики давления.
Авионика и военная техника: датчики давления, тока.
Статус проекта:
Первые образцы будут изготовлены к концу 2015 года.
Основное применение датчика –
измерение тока, протекающего
через дорожку печатной платы.
Расположение микросхемы
относительно дорожки
14
Микросхема датчика тока – схема обработки сигнала с
мостового датчика с программируемой температурной
коррекцией
Сравнение с конкурентами
Характеристики
Микросхема датчика
тока ЗНТЦ
MLX91206, Melexis
TLE4997, Infineon
TLI4970,
Infineon
Разрешение
12
12
12
Н.д.
Температурная
коррекция
Программируемая,
полином 2-го порядка
Программируемая,
полином 2-го порядка
Программируемая,
полином 2-го порядка
Есть
Полоса пропускания
100 кГц
90 кГц
3.2кГц
10 кГц
Аналоговый выход
Есть
Есть
Есть
Нет
Интерфейс SPI
Есть
Нет
Нет
Есть
Выход ШИМ
Есть
Есть
Нет
Нет
Выход –
программируемый
компаратор
Есть, 2 порога
переключения
Нет
Нет
Нет
Выход температурного
сенсора
Через SPI
Отдельный выход
Нет
Н.д.
ПРОДУКТ:
МРС20- квадратурный AMR-сенсор магнитного поля
Назначение – создание датчиков углового положения, может применяться
совместно с БИС К1382НХ045. Является полным аналогом сенсора KMZ41
фирмы NXP.
Области применения:
Автоэлектроника: датчик положения дроссельной заслонки и другие датчики положения.
Робототехника: датчики положения подвижных узлов.
Измерительные приборы: строительные измерители угла.
ЖКХ и умный дом: контроль положения заслонок в системах кондиционирования и отопления.
Распределение и транспортировка ресурсов: датчики положения в запирающей аппаратуре
трубопроводов.
Авионика и военная техника: датчики положения различных заслонок и клапанов.
Электроника: цифровые бесконтактные потенциометры на магнитном эффекте
Статус проекта:
Изготовлена экспериментальная версия кристаллов датчика.
Испытания показывают характеристики не хуже аналога KMZ41.
Образцы распространяются потенциальным потребителям для анализа возможности применения.
16
Мы открыты для сотрудничества !
Дизайн-центр микросистемной техники и проектирования SoC
Директор Дизайн-центра
Стахин Вениамин Георгиевич
Тел. +7 (499) 720-89-52
[email protected]
«Зеленоградский нанотехнологический центр»
Москва, Зеленоград, пр. 4806, д. 5, стр. 23
тел. (499) 720-69-44, тел. (499) 720-69-69,
www.zntc.ru, [email protected]
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа